1. लेजर उत्पादन को सिद्धान्त
आणविक संरचना एउटा सानो सौर्यमण्डल जस्तो छ, जसको बीचमा परमाणु केन्द्रक हुन्छ। इलेक्ट्रोनहरू निरन्तर परमाणु केन्द्रक वरिपरि घुमिरहेका छन्, र परमाणु केन्द्रक पनि निरन्तर घुमिरहेको छ।
न्यूक्लियस प्रोटोन र न्यूट्रोन मिलेर बनेको हुन्छ। प्रोटोनहरू सकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छन् र न्यूट्रोनहरू अनचार्ज हुन्छन्। सम्पूर्ण न्यूक्लियस द्वारा बोकिएको सकारात्मक चार्जहरूको संख्या सम्पूर्ण इलेक्ट्रोनहरू द्वारा लिइएको नकारात्मक चार्जहरूको संख्या बराबर हुन्छ, त्यसैले सामान्यतया परमाणुहरू बाहिरी संसारको लागि तटस्थ हुन्छन्।
जहाँसम्म एक परमाणुको द्रव्यमानको सम्बन्ध छ, न्यूक्लियसले परमाणुको अधिकांश द्रव्यमानलाई केन्द्रित गर्दछ, र सबै इलेक्ट्रोनहरूले ओगटेको द्रव्यमान एकदम सानो छ। परमाणु संरचनामा, न्यूक्लियसले सानो ठाउँ मात्र ओगटेको छ। इलेक्ट्रोनहरू न्यूक्लियस वरिपरि घुम्छन्, र इलेक्ट्रोनहरूसँग गतिविधिको लागि धेरै ठूलो ठाउँ हुन्छ।
परमाणुहरूमा "आन्तरिक ऊर्जा" हुन्छ, जसमा दुई भागहरू हुन्छन्: एउटा भनेको इलेक्ट्रोनहरूको परिक्रमा गर्ने गति र एक निश्चित गतिज ऊर्जा हुन्छ; अर्को भनेको नकारात्मक चार्ज भएका इलेक्ट्रोनहरू र सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको न्यूक्लियस बीचको दूरी छ, र त्यहाँ एक निश्चित मात्रामा सम्भावित ऊर्जा छ। सबै इलेक्ट्रोनहरूको गतिज ऊर्जा र सम्भावित ऊर्जाको योग सम्पूर्ण परमाणुको ऊर्जा हो, जसलाई परमाणुको आन्तरिक ऊर्जा भनिन्छ।
सबै इलेक्ट्रोनहरू न्यूक्लियस वरिपरि घुम्छन्; कहिलेकाहीँ न्यूक्लियसको नजिक, यी इलेक्ट्रोनहरूको ऊर्जा सानो हुन्छ; कहिलेकाहीँ न्यूक्लियसबाट टाढा, यी इलेक्ट्रोनहरूको ऊर्जा ठूलो हुन्छ; घटनाको सम्भाव्यता अनुसार, मानिसहरूले इलेक्ट्रोन तहलाई "ऊर्जा स्तर" मा विभाजन गर्छन्; एक निश्चित "ऊर्जा स्तर" मा, त्यहाँ धेरै इलेक्ट्रोनहरू बारम्बार परिक्रमा हुन सक्छ, र प्रत्येक इलेक्ट्रोनको निश्चित कक्षा हुँदैन, तर यी इलेक्ट्रोनहरू सबैको ऊर्जाको समान स्तर हुन्छ; "ऊर्जा स्तरहरू" एक अर्काबाट अलग छन्। हो, तिनीहरू ऊर्जा स्तर अनुसार अलग छन्। "ऊर्जा स्तर" को अवधारणाले इलेक्ट्रोनहरूलाई ऊर्जाको आधारमा स्तरहरूमा मात्र विभाजन गर्दैन, तर इलेक्ट्रोनहरूको परिक्रमा गर्ने ठाउँलाई पनि धेरै स्तरहरूमा विभाजन गर्दछ। छोटकरीमा, एक परमाणुमा धेरै ऊर्जा स्तरहरू हुन सक्छन्, र विभिन्न ऊर्जा स्तरहरू विभिन्न ऊर्जाहरूसँग मेल खान्छ; केही इलेक्ट्रोनहरू "निम्न ऊर्जा स्तर" मा परिक्रमा गर्छन् र केही इलेक्ट्रोनहरू "उच्च ऊर्जा स्तर" मा परिक्रमा गर्छन्।
आजकल, माध्यमिक विद्यालय भौतिकी पुस्तकहरूले निश्चित परमाणुहरूको संरचनात्मक विशेषताहरू, प्रत्येक इलेक्ट्रोन तहमा इलेक्ट्रोन वितरणको नियमहरू, र विभिन्न ऊर्जा स्तरहरूमा इलेक्ट्रोनहरूको संख्यालाई स्पष्ट रूपमा चिन्हित गरेको छ।
एक आणविक प्रणालीमा, इलेक्ट्रोनहरू मूलतया तहहरूमा सर्छन्, केही परमाणुहरू उच्च ऊर्जा स्तरहरूमा र केही न्यून ऊर्जा स्तरहरूमा; किनभने परमाणुहरू सधैं बाह्य वातावरण (तापमान, बिजुली, चुम्बकत्व) द्वारा प्रभावित हुन्छन्, उच्च-ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रोनहरू अस्थिर हुन्छन् र कम ऊर्जा स्तरमा सहज संक्रमण हुनेछ, यसको प्रभाव अवशोषित हुन सक्छ, वा यसले विशेष उत्तेजना प्रभावहरू उत्पन्न गर्न सक्छ र " सहज उत्सर्जन।" तसर्थ, आणविक प्रणालीमा, जब उच्च-ऊर्जा स्तरको इलेक्ट्रोनहरू निम्न-ऊर्जा स्तरहरूमा परिवर्तन हुन्छन्, त्यहाँ दुई अभिव्यक्तिहरू हुनेछन्: "स्वतः उत्सर्जन" र "उत्तेजित उत्सर्जन"।
स्वतःस्फूर्त विकिरण, उच्च-ऊर्जा अवस्थाहरूमा इलेक्ट्रोनहरू अस्थिर हुन्छन् र, बाह्य वातावरण (तापमान, बिजुली, चुम्बकत्व) द्वारा प्रभावित हुन्छन्, सहज रूपमा न्यून-ऊर्जा अवस्थाहरूमा माइग्रेट हुन्छन्, र अधिक ऊर्जा फोटनको रूपमा विकिरण हुन्छ। यस प्रकारको विकिरणको विशेषता भनेको प्रत्येक इलेक्ट्रोनको संक्रमण स्वतन्त्र रूपमा गरिन्छ र अनियमित हुन्छ। विभिन्न इलेक्ट्रोनहरूको सहज उत्सर्जनको फोटोन अवस्थाहरू फरक हुन्छन्। प्रकाशको सहज उत्सर्जन "असंगत" अवस्थामा छ र छरिएका दिशाहरू छन्। यद्यपि, सहज विकिरणमा परमाणुहरूको आफ्नै विशेषताहरू छन्, र विभिन्न परमाणुहरूको सहज विकिरणको स्पेक्ट्रा फरक छन्। यसको बारेमा बोल्दै, यसले मानिसहरूलाई भौतिक विज्ञानको आधारभूत ज्ञानको सम्झना गराउँदछ, "कुनै पनि वस्तुमा ताप विकिरण गर्ने क्षमता हुन्छ, र वस्तुमा विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू निरन्तर अवशोषित र उत्सर्जन गर्ने क्षमता हुन्छ। तापबाट विकिरण हुने विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूको निश्चित स्पेक्ट्रम वितरण हुन्छ। यो स्पेक्ट्रम वितरण वस्तुको गुण र यसको तापक्रमसँग सम्बन्धित छ।" त्यसकारण, थर्मल विकिरणको अस्तित्वको कारण परमाणुहरूको सहज उत्सर्जन हो।
उत्तेजित उत्सर्जनमा, उच्च-ऊर्जा स्तरको इलेक्ट्रोनहरू "सर्तहरूका लागि उपयुक्त फोटोहरू" को "उत्तेजना" वा "इन्डक्शन" अन्तर्गत न्यून-ऊर्जा स्तरमा संक्रमण गर्दछ र घटना फोटोनको रूपमा उही फ्रिक्वेन्सीको फोटोन विकिरण गर्दछ। उत्तेजित विकिरणको सबैभन्दा ठूलो विशेषता भनेको उत्तेजित विकिरणबाट उत्पन्न हुने फोटनको अवस्था उत्तेजित विकिरण उत्पन्न गर्ने घटना फोटनको जस्तै हुन्छ। तिनीहरू एक "सुसंगत" अवस्थामा छन्। तिनीहरूसँग एउटै फ्रिक्वेन्सी र एउटै दिशा छ, र यो दुई भेद गर्न पूर्ण रूपमा असम्भव छ। ती बीचको भिन्नता। यसरी, एउटा फोटान एक उत्तेजित उत्सर्जन मार्फत दुई समान फोटानहरू बन्छ। यसको मतलब प्रकाश तीव्र भएको छ, वा "प्रवर्धित"।
अब फेरि विश्लेषण गरौं, अधिक र अधिक बारम्बार उत्तेजित विकिरण प्राप्त गर्न के अवस्थाहरू आवश्यक छ?
सामान्य परिस्थितिमा, उच्च ऊर्जा स्तरहरूमा इलेक्ट्रोनहरूको संख्या कम ऊर्जा स्तरहरूमा इलेक्ट्रोनहरूको संख्या भन्दा कम हुन्छ। यदि तपाइँ परमाणुहरूले उत्तेजित विकिरण उत्पादन गर्न चाहनुहुन्छ भने, तपाइँ उच्च ऊर्जा स्तरहरूमा इलेक्ट्रोनहरूको संख्या बढाउन चाहनुहुन्छ, त्यसैले तपाइँलाई "पम्प स्रोत" चाहिन्छ, जसको उद्देश्य अधिक उत्तेजित गर्नु हो। , त्यसैले उच्च-ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रोनहरूको संख्या निम्न-ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रोनहरूको संख्या भन्दा बढी हुनेछ, र एक "कण संख्या रिभर्सल" हुनेछ। धेरै धेरै उच्च-ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रोनहरू केवल धेरै छोटो समयको लागि रहन सक्छन्। समय कम ऊर्जा स्तरमा उफ्रिनेछ, त्यसैले विकिरणको उत्तेजित उत्सर्जनको सम्भावना बढ्नेछ।
निस्सन्देह, "पम्प स्रोत" विभिन्न परमाणुहरूको लागि सेट गरिएको छ। यसले इलेक्ट्रोनहरूलाई "प्रतिध्वनि" बनाउँछ र कम-ऊर्जा स्तरका इलेक्ट्रोनहरूलाई उच्च-ऊर्जा स्तरहरूमा जान अनुमति दिन्छ। पाठकहरूले मूल रूपमा बुझ्न सक्छन्, लेजर के हो? लेजर कसरी उत्पादन गरिन्छ? लेजर "प्रकाश विकिरण" हो जुन एक विशिष्ट "पम्प स्रोत" को कार्य अन्तर्गत वस्तुको परमाणुहरू द्वारा "उत्तेजित" हुन्छ। यो लेजर हो।
पोस्ट समय: मे-27-2024
